GRC构件制作施工验收手册

GRC构件制作、施工、验收操作手册
第一部分概述
GRC是玻璃纤维增强水泥Glassfibre reinforced cement的英文缩写;70年代由英国的建筑研究机构BRE与皮尔金顿Pilkigton公司研发;我国的起步稍晚于欧美;在70年代末才开始研发;但发展迅速;现在全国研发和生产的单位已达200多家..GRC由两大原材料组成：其一为耐碱玻璃纤维;其二为水泥..国外用的是普通硅酸盐水泥;国内采用的是低碱硫铝酸盐水泥和耐碱玻璃纤维..
GRC构件具有高强度、高韧性、耐水．耐火．轻质等优势;可应用于墙板、吊顶板、屋面板;永久性模板及外装饰构件等;既能缩短施工时间又节约材料..GRC装饰构件目前的行业推荐标准——JC/T940-2004玻璃纤维增强水泥GRC装饰构件仅对GRC构件的材料物理力学性能指标和外观尺寸做除了规定;对预埋连接好预埋钢骨架未做要求;对连接的形式没有具体的做法要求..
本手册是通过对施工中的质量问题进行研究;分析产生质量问题的原因;并提出了预防质量问题方法;结合工程实际制定了GRC装饰构件的安装流程和工序要求;参照JC/T 940-2004、Q/TDQC 01-2004制定了相应的质量验收标准..
第二部分GRC施工中存在问题及解决思路
一、GRC钢筋锈蚀问题
预留钢筋锈蚀问题表现在：
1.已安装GRC构件表面开裂;内部钢筋锈蚀;锈迹外渗；
2.已制作的GRC构件蜂窝、麻面、漏筋;未安装时已生锈；
3.已安装GRC构件;采用顶爆螺丝固定的;顶爆螺丝生锈；采用预埋钢筋焊接连接
的;焊接部位未作防锈处理而生锈..如果构件与主体连接因生锈而导致构件脱落;将带来严重的安全问题..
二、GRC构件安装牢固安全问题
GRC构件安装牢固安全问题表现在：
1.由于钢筋锈蚀;构件的耐久性破坏；
2.GRC构件螺丝孔边加强不标准;容易脱落；
3.锚固在主体结构的顶爆螺丝的长度没有统一的规定和做法；
4.没有顶爆螺丝的防锈措施；
5.采用钢筋焊接方式连接的焊接口没有可靠的防锈措施..
三、裂缝问题
GRC构件裂缝问题表现在：
1.制作凝固过程出现裂缝；
2.安装后个别局部裂缝；
3.因钢筋锈蚀导致出现裂缝..
四、解决问题的思路
1.锈蚀问题的解决方法
a)GRC构件钢筋、预埋件采取阻锈措施..水泥水化的高碱度pH＞12.5;使钢筋表
面形成纯化膜;是构件中保护钢筋的主要依据与基本条件;当构件中的pH值＜12时;钢筋的钝化膜就不稳定;当pH值＜11.5时;钢筋的钝化保护膜就遭破坏;
钢筋的锈蚀便开始进行..由于GRC构件普遍采用快硬硫铝酸盐水泥;属低碱度
水泥;根据JC/T940-2004玻璃增强水泥GRC装饰品、GB20472-2006硫铝酸盐水泥规范要求;钢筋应采用不锈钢丝或镀锌钢丝、预埋件应采用不锈钢板或镀锌钢板等;有条件的话可使用环氧涂层钢筋..
b)减少GRC构件中氯离子含量..构件中氯离子含量对钢筋锈蚀影响极大;过量的
氯离子会破坏钢筋表面的钝化膜;从而导致钢筋锈蚀..在GRC材料把关上;严禁使用海砂;应定期检测砂子中氯离子含量;严禁使用氯离子含量超标的工业废水拌合砂浆..
c)可添加外加剂丙烯酸酯共聚乳液丙乳..丙乳是一种高分子聚合物的水分散体;
是一种水泥改性剂;能提高GRC构件的抗裂、防水、防氯离子渗透、耐磨、耐老化等性能..
d)增强GRC构件密实度、完好性及保护层厚度..GRC构件的密实度和完好性是指
构件是否有开裂、无蜂窝空洞、缺棱掉角、露筋等情况;促使钢筋生锈的关键因素还在于大气中的氧渗入钢筋表面的能力;如果构件密实、完好、保护层厚度能得到保证;就能有效地阻止水和氧气进入;GRC构件制作时应采用低水灰比;
提高构件密实度;制作过程中严格控制预埋钢筋的直径、放置位置;严格检查垫块放置情况;有效保证构件保护层厚度..
e)GRC构件外涂隔离层..这种方法能够提高构件的防水性和耐久性;隔离腐蚀环
境可延缓碳化速度;起到保护构件的作用;施工时;首先要清除构件附着物;用水冲洗后令其充分干燥;在构件外表涂抹砂浆或绝缘层;如沥青漆、环氧树脂涂料或油漆进行防腐..
2.裂缝问题的解决方法
a)加强对GRC构件养护..养护是使GRC构件在早期保持其中所含水分不使蒸发..
构件内所含水分用于水泥水化并因而发展其强度;降低渗透与收缩;以防开
裂..
b)避免GRC构件凝结时间过短..GRC构件中出现裂缝原因;除制作工艺、养护等因
素外;主要是由水泥质量问题引起的;其中表面微裂纹是因水泥水化速度过快如凝结时间过快或加有高碱性物质或加入速凝剂过多而引起水泥表面局部发热、失水过快．形成干缩裂缝或热应力裂缝；深度裂缝裂缝宽度大于1mm;有时会形成通裂是因水泥中石膏掺量过多;使其后期膨胀过大引起的..有时甚至导致GRC构件变酥、开裂、破坏..
c)预防钢筋锈蚀也是预防构件开裂..钢筋锈蚀后体积将增大;有研究表明;体积
将增大2~6倍..将产生很大的锈涨力;而GRC轻质薄壁构件厚度约为20mm左右;
虽然在预埋钢筋位置进行了加强处理;厚度仍比较薄;锈蚀的钢筋使构件产生顺钢筋方向的裂缝;随着锈蚀的加剧;最后锈蚀后体积增大的钢筋将使构件开裂
3.安装牢固安全问题解决方法
a)GRC构件与主体连接采取防锈措施..膨胀螺丝应采用不锈钢膨胀螺丝;采用焊
接连接;焊口部位要涂刷防锈漆..
b)加强预留螺丝孔洞边沿..对GRC构件螺丝孔边加受力包;在沉栓孔位置加厚
2~2.5cm;厚度以30°角向四周扩散;受力包处多加一层玻璃纤维网格布.. c)统一规定锚固长度..对锚固在主体结构的顶爆螺丝的长度进行设计计算;确保
安全性..
d)斗拱混凝土浇筑连接..斗拱和主体模板同时安装;斗拱钢筋与主体钢筋交织一
起;在主体混凝土浇筑时一同注满成整体可参照四会棕榈城..斗拱上悬挂钢筋另外设计..
e)窗台边檐饰线、斗拱的特别制作..
1)在条件允许的情况下;部分边檐、花钵底座边檐饰线可以采用PVC管作侧模;使
致与顶面连成整体;避免不同材料之间的裂缝可参照四会棕榈城..
2)在条件允许的情况下;建议做一批斗拱模板可以采用玻璃钢直接与主体模板一
起安装;主体浇筑..测算其在经济上、施工难度、施工进度、质量控制等方面的可行性;确立其推广价值..
第三部分GRC材料要求
一、玻璃纤维
必须是耐碱玻璃纤维;种类包括耐碱玻璃纤维网格布、耐碱玻璃纤维无捻粗纱、耐碱玻璃纤维短切纱..
1、耐碱无捻粗纱采用钠锆硅玻璃成分;其主要化学成分：
L类 ZrO
2含量：14.5±0.8%；TiO
2
含量：6.0±0.5%
H类ZrO
2
含量：≥16.0%
裂断强度应不小于0.25N/tex1 tex＝1 g/km..
2、耐碱玻璃纤维网格布;其主要化学成分：
ZrO
2含量≥13.7%; TiO
2
≥5.5%
拉伸裂断强力应符合JC/T841-2007 4.1.4的规定;裂断伸长率应不大于4.0%二、水泥
采用不低于42.5号的硫铝酸盐低碱水泥;或不低于42.5号的普通硅酸盐水泥;或不低于4 2.5号的普通硅酸盐白水泥..
不得使用矿渣水泥;或掺有煤、炭粉作助磨剂及页岩等作混合材料的普通硅酸盐水泥..
采用硅酸盐水泥时;必须掺入能吸收CaHO2的消碱性材料或掺入丙烯酸乳液;并采取氧化锆含量不小于16%的高耐碱玻璃纤维..
三、砂子
采用含有95%以上二氧化硅和2%以下水分;不带其他有害物质的微细、洁净硅砂..
严禁使用海砂..氯化物含量应小于0.01%;含泥量不得大于1.0%;最大粒径应小于
2.4mm;0.15mm以下颗粒含量应小于10%;构件的加强肋或填充空腔用的混凝土中的
砂子粒径不受此限制;可采用卵石或碎石;含泥量不得大于1%..
四、钢筋
应采用热轧低碳钢或不锈钢;为有效阻止钢筋生锈;宜采用镀锌钢丝;直径宜采用4~6mm;直径允许偏差±0.07;锌层重量不小于290g/㎡..
五、预埋件
应使用镀锌钢板、不锈钢板、镀锌钢筋和不锈钢盘条镀锌钢板的厚度不得小于3mm;
不锈钢板的厚度不得小于2mm;预埋件数量和锚固件构造由设计确定..
六、水
应采用不含油、盐酸类或有机物的淡水..氯离子含量不得大于500mg/L;严禁使用工业废水;海水..
七、外加剂
可选择性地加入高效减水剂、塑化剂、缓凝剂、早强剂、防冻剂、除锈剂等外加剂;当构件中含有钢质增强材料或钢质预埋件是;不得使用氧化钙基的外加剂..
第四部分GRC制作要求
一、模具要求
严格按图纸尺寸规格制作模具;从安装、生产方面;周全考虑分模、预留沉栓位及焊点;模具成品必须考虑产品脱模;不得卡模;沉栓位钻孔必须垂直;变型的模具不能投入生产..
二、基本材料配合比
砂灰比质量比0.5~1.5
水灰比质量比0.35~0.40
网格布层数按10mm厚度构件计2层
高效减水剂;%按水泥质量计0.30~0.75
三、生产工艺流程
1)清理模具
2)收紧端头板及相关螺栓
3)垂直插好沉栓棒
4)喷壶喷脱模剂
5)喷壶喷面浆;厚度≤0.3cm纯水泥浆
6)喷壶喷第二遍浆;细沙:水泥1:1厚度≤0.3cm
7)手工铺网
8)喷第三遍浆;细沙:水泥1:1厚度≤0.3cm尽可能压住网格布玻纤网
9)贴沙浆;中沙:水泥1:1~1.5:1厚度≥1cm;转弯位及受力面稍加厚
10)根据产品需要加肋φ6镀锌钢筋、8号镀锌钢丝;钢丝需加胶垫;控制保护层厚
度
11)加受力包;在沉栓孔位置加厚2~2.5cm;但至少低于安装面1cm;直径3~5cm;同
时多铺一小块玻璃纤维网格布..
12)压滚灰池配合挤压修整均匀;边位必须与模具边界及端头板相平..若需焊接的
产品;预留焊点..
13)10~15分钟后拔出沉栓棒;盖上农膜以达到保温加湿作用
14)木锤敲打脱模
15)修补、打磨、存放
16)洒水养护至少7天养护期
四、构件养护
室外日平均气温连续5d 稳定高于+5℃;在常温下及时喷水养护;环境湿度大于80%;养护时间不少于4h;室外日平均气温连续5d 稳定低于+5℃时;必须加入蒸汽进行养护;蒸汽养护环境温度不得高于45℃;养护时间不少于4h..在养护的初期应使GRC构件有足够的强度;防止收缩开裂;使之在脱模与搬运时不致受到损伤..
可采用洁净的聚乙烯薄膜将模具包住;保持水化热;防止水分的蒸发和受到风的影响..
五、成品保护
1)堆放
构件制成达到设计强度后;应按规格型号分类堆放;堆放场地应平整、干燥、通风、堆放高度不呢个超过2m;堆放层数不能超过4层;堆放时应注意组合;防止构件薄壁受压损坏或倾倒..
2)装卸、运输
装卸及搬运构件时;必须轻拿轻放;严禁抛掷;运输时应固定牢靠;防止晃动;必要时用草垫隔开;构件放置不能超过车厢长度..
第五部分GRC构件验收出厂要求
一、检验项目及等级
1.检验项目：制作质量、外观质量、尺寸偏差和抗弯极限强度
2.构件按质量及技术要求分一等品、合格品、不合格品三级
二、批量
由同种原材料相同工艺同一规格的构件组成同一受检批;每个批量为500件;不足500件时;亦作为一个批量
三、判定
1.制作质量
构件制作材料、配比须满足规定和设计要求;应按设计图纸制作;制作过程应符合工艺要求;否则判该批构件不合格..
2.外观质量
逐件检验;超出表1规定时为不合格品
表1 外观质量
3.尺寸偏差
从经过外观质量检验合格的构件中;随即抽取5件样品进行检验..全部符合表2规定时;判定批量合格；若有2件货2件以上不符合表2规定;判定批量不合格；
若有1件不符合表2规定;应再抽取5件样品进行复检;复检结果全部符合表4规定时;判定该批量构件合格;若仍有一件不符合表2规定时;则判该批量构件不合格..
表2 尺寸允许偏差
注1：代号含义义：ZT——柱头；ZS一—柱身； ZJ——柱基;CT——窗套；MT —一门套：XJ——线角；LG——栏杆； MGS——蘑菇石；DFS——剁斧石..
注2；规格尺寸代号D、LH＇、HW在不同类型构件中所代表的尺寸见附录A．注3；方柱系列尺寸、仿中式古典建筑构件尺寸、其它构件要求的尺寸．由设计确定..
4.抗弯极限强度
对于每一受检批;应采用同种原料和相同工艺制作抗弯强度检验试件;按GB/T 15231-2008玻璃纤维增强水泥性能试验方法第6条抗弯性能规定试验..符合表3规定时判该批构件合格;否则判该批构件不合格
表3 物理力学性能指标
5.总判定
在型式检验合格的条件下;出厂检验中制作质量、外观质量、尺寸偏差、抗弯
极限强度均符合标准相应等级规定时;则判该批构件为相应等级构件..
四、出厂
出厂构件必须经质检人员检验合格;提交出厂证明书;内容包括;构件标记及数量;
出厂检验结果、生产日期和出场日期、质检员签章等..
一等品、合格品分类堆放;正常出厂;不合格产品禁止出厂..
第六部分GRC构件安装要求
一、安装方法
1.干挂法：就是将构件直接固定在墙上..其优点在于焊点多、固定牢固、自重轻;
不足之处在于接缝处容易漏水;应做好墙面防水工作..目前;构件与外墙边接方式主要有4种：
1)用膨胀螺丝直接将构件固定在墙体上；
2)通过连接板与墙体连接;即用螺丝将构件与连接板边接;再将连接板用膨胀
螺丝或焊接的方式与墙体上的预埋伯连接；
3)将构件安装到钢龙骨上;钢龙骨与建筑主体结构连接；
4)小型构件可以粘接于墙体上..
无论采用体积连接方式;均必须经过结构计算;以满足构件在自重、风荷载、地震荷载及干湿变形、温度变形等诸因素作用下的强度和风度要求..同时还必须注意以下几点：
(1)由于GRC构件具有干湿变形较大的特点;在连接设计时应考虑允许适当位移;
以释放构件因变形受阻所引起的内力;一般不得采取构件各连接点全部焊死
的安装方法..
(2)构件应安装在建筑物的主体结构或墙体上..若墙体为加气砼、空心砖等轻质
墙体时;必须在悬挂GRC构件的位置设置钢筋砼的构造柱或圈梁..
(3)所有的连接件和龙骨体系必须采取可靠的防锈措施;宜使用钢材镀锌或不锈
钢连接材料..
(4)构件与墙体的连接点必须离开墙体边缘一定的距离＞10cm;以防止膨胀螺丝
劈裂局部墙体或锚固不足..用膨胀螺丝将构件安装于砼梁、柱或剪力墙上时
应考虑钻孔位置恰好遇有钢筋的情况;以便调整钻孔位置..
(5)构件的预埋件必须有足够的刚度和强度;以承受构件在自重、风荷载和地震
荷载作用下传递给预埋件的内力..预埋件在GRC内应锚固牢固;预埋件及锚
固筋处构件应局部加强;以适应应力集中的作用..锚固筋与镀锌埋件的连接
不得破坏镀锌层;锚固筋的锚固长度应符合钢筋在砼中锚固长度的要求;并
有足够厚度的保护层..
(6)对于质量＞50kg的构件;须设置安全环以固定安全索;使构件除了安装节点
外尚有非刚性的悬挂连接;以防止坠落..
2.灌浆法：就是构件焊接施工完后将构件内部填实;该法优点在于能有效防止漏
水;但是不足之处在于灌浆使构件自重加大..所以预埋件、膨胀螺丝和钢架均要通过计算..为减轻重量;填实材料通常选用膨胀珍珠岩..但膨胀珍珠岩易吸水;吸水后又增加了填料的重量..给前期计算带来不确定因素..故选择合适的填料是该法的重点..
二、安装步骤
1．膨胀螺丝直接固定：选配GRC构件及运输→清理主体墙面基层→找规矩→弹线→GRC构件就位安装、螺丝连接→检查→对构件缝打胶、修补→构件表面清理
→分项验收..
2．通过连接板与墙体连接：选配GRC构件及运输→清理主体墙面基层→找规矩→弹线→安装膨胀螺丝→GRC构件就位→GRC连接构件与螺丝焊接固定→除焊渣→检查→涂刷防锈漆→对构件缝打胶、修补→构件表面清理→分项验收..
3．安装钢龙骨：主体构件中预埋钢板或钢筋→清理主体墙面基层;找出全部预埋件→找规矩→弹线→钢龙骨制作、就位→钢龙骨与预埋件焊接→选配GRC构件及运输、就位→GRC连接板与螺丝焊接固定→除焊渣→检查→涂刷防锈漆→对构件缝打胶、修补→构件表面清理→分项验收..
4．小型构件粘接于墙体上：选配GRC构件及运输→清理主体墙面基层→找规矩→弹线→GRC构件就位、粘接→检查→对构件缝打胶、修补→构件表面清理→分项验收..
5．灌浆法：1、2、3项中构件安装固定;将构件缝打胶后;选用胶结材料将构件内部填充密实..
三、安装注意事项
1.GRC构件安装的基体应为砼墙或实心砖墙;砖墙使用的砖块强度大于Mu10;砂浆
强度大于M5;如安装的基体为加气砼凝土砌块、空心砖或其它轻质墙体须由设计者确定安装方法..
2.螺丝的有效锚固深度不应小于5cm..
3.构件安装前应对建筑物连接结构表面进行处理;保证其平整、坚实..
4.安装前应弹出水平、垂直和构件中心控制线..
5.安装接槎应平顺;误差超过3㎜时;应进行打磨处理..
6.GRC构件安装时;接缝宽度控制在5 mm左右；
7.GRC构件与墙面的接缝;采用水乳性建筑密封膏密封..
第七部分常见GRC质量问题及预防措施
一、板面色差
1.质量通病：GRC装饰构件安装完成后同一区域内墙面存在色差..
2.控制方法：GRC构件进场后组织验收;品种、规格、颜色必须符合设计要求;其
质量必须符合有关标准规定..在每一区段施工前;在地面上进行预拼装;注意板材色泽是否一致;检查完成后方可进行安装..
二、板块缝隙大小不统一
1.质量通病：GRC装饰构件安装完成后板块缝隙大小不统一..
2.控制方法：GRC构件安装前对墙面弹线进行细致的复核;并在地面上进行预拼装;
严格控制板缝宽度..GRC构件安装时一般由主要的立面或主要的观赏面开始;每一施工段由下而上依次按一个方向顺序安装;尽量避免交叉作业以减少偏差..每一施工段安装完成;作一次外形误差的校正;校正后再进行固定;以确保缝隙的顺直、大小统一..
三、板面污染
1.质量通病：GRC装饰构件安装完成后板面污染..
2.控制方法：GRC装饰构件运输、堆放过程中;应采用塑料薄膜覆盖保护;以确保
GRC构件不受污染..GRC构件安装前;应完成湿作业施工;GRC构件安装好后;严禁再在上面进行粉刷施工;以免污染GRC构件..GRC构件安装所用紧固件宜采用镀锌处理的;未做镀锌处理的埋件外露部分、连接铁件、钢筋及焊缝等均应作防腐处理;一般为红丹防锈漆二度;防止GRC构件安装过程中紧固件被雨水冲刷锈蚀后流淌污染板面..GRC构件板缝间及与基层交接处用填嵌密封胶时逢边用美纹纸保护;
防止密封胶污染..GRC构件在外墙脚手架拆除前;对板面进行清理;有污染的GRC
构件应用中性洗涤剂清洗后;方能拆除脚手架..
第八部分职业健康与安全措施
一、一切用电设备必须遵守施工现场临时用电安全技术规范..
二、外脚手架搭设需根据GRC板安装工艺要求进行设置;在计算中需考虑GRC板的重量..脚手架必须安全牢固;脚手架上下不许堆放与GRC构件施工无关的物品;当需要上下交叉作业时;应互相错开;禁止上下同一工作面操作;并应正确使用安防护用品..
三、GRC构件材放在手推车上运输时应垫以松软材料;两侧宜有人扶持;以免碰损和砸脚伤人..
四、GRC构件切割应在固定的机架上;并应经专业人员;操作时应戴防护眼镜;做好防尘、防噪声的环保措施..
五、工作完毕后应把所有设备和装置集放妥当;并加遮盖;防止淋雨..
六、安装工人进场前;应进行岗位培训并对作安全、技术交底方能上岗操作..
七、施工现场应设置与材料、工艺施工相适应的消防器材..施工地点附近如有易燃品、易爆品;应有良好的隔离措施;防止发生烧伤、触电、火灾、爆炸以及烧坏焊接设备等事故..。